電動(dòng)分體軸流式調(diào)節(jié)閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及調(diào)節(jié)閥，屬于輸配送管網(wǎng)調(diào)控設(shè)備的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電動(dòng)分體軸流式調(diào)節(jié)閥，它特別適合在石化行業(yè)輸配送管線上安裝使用。
【背景技術(shù)】
[0002]我們知道，調(diào)節(jié)閥是安裝于管道上用于調(diào)控輸送介質(zhì)流量的一種專(zhuān)用設(shè)備，在輸送管網(wǎng)中使用最為普遍的是一種閥體內(nèi)腔呈“S”形流道的常規(guī)型調(diào)節(jié)閥，其基本結(jié)構(gòu)為:閥芯的移位方向與管道軸線是相垂直的。雖然這種常規(guī)型調(diào)節(jié)閥具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低和安裝使用方便的優(yōu)點(diǎn)，但是，它在實(shí)際運(yùn)行中卻存在閥腔受力不均、輸送介質(zhì)壓損大、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能差和振動(dòng)噪音大的技術(shù)性缺陷。目前，在集輸技術(shù)上要求“流量大、壓降小、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能高”的輸氣管線上已開(kāi)始采用工作性能穩(wěn)定的“軸流閥”作為調(diào)控設(shè)備。所謂“軸流閥”其本質(zhì)上是一種壓力平衡式套筒調(diào)節(jié)閥，它因閥芯以及介質(zhì)的運(yùn)動(dòng)方向與管道軸線同軸而得名?，F(xiàn)行軸流閥的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:閥體做成一個(gè)整體結(jié)構(gòu)，在閥體中腔設(shè)計(jì)一個(gè)與管道同軸的流線狀錐體構(gòu)成與管道軸線同軸的環(huán)形流道，在閥套內(nèi)滑裝有與管道軸線同軸的閥芯，使介質(zhì)能均勻分散地繞過(guò)錐面體在環(huán)形流道內(nèi)形成“同心圓流束”進(jìn)入下游管道。它的調(diào)控原理是:在閥體內(nèi)配裝齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)將旋轉(zhuǎn)型執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為閥芯沿管道軸線方向的往復(fù)直行運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)閥口的開(kāi)度進(jìn)而實(shí)現(xiàn)調(diào)控流量的目的。據(jù)現(xiàn)行軸流閥產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)查:對(duì)于小口徑(指DN300以下)軸流閥，它是在整體結(jié)構(gòu)的閥體內(nèi)安裝一組45°斜齒齒條嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)閥芯沿管道軸線方向往復(fù)直行運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)控流量。對(duì)于大口徑(指DN300以上)軸流閥，它是在整體結(jié)構(gòu)的閥體內(nèi)配裝具有較大傳遞力矩、傳動(dòng)比的蝸輪蝸桿齒條嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)推動(dòng)閥芯往復(fù)直行運(yùn)動(dòng)來(lái)調(diào)控流量?？陀^地說(shuō)，采用斜齒齒條、蝸輪蝸桿傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的調(diào)控作業(yè)方式在實(shí)際使用中具有運(yùn)行平穩(wěn)、調(diào)控精度高的優(yōu)點(diǎn)。但是，我們?cè)陂L(zhǎng)期從事軸流閥產(chǎn)品研發(fā)和市場(chǎng)調(diào)研中發(fā)現(xiàn):由于現(xiàn)行軸流閥的閥體大都采用一體化整體結(jié)構(gòu)，它的閥座、閥套、閥芯和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)等內(nèi)部組件是從進(jìn)口法蘭內(nèi)孔送入進(jìn)行組合配裝的，這種組裝操作方式極為麻煩費(fèi)工費(fèi)時(shí)，特別是在組裝時(shí)還需再旋入一個(gè)圓環(huán)形套筒來(lái)固定閥座、閥套，這個(gè)增配的圓環(huán)形套筒會(huì)對(duì)進(jìn)口法蘭內(nèi)孔形成“縮頸”現(xiàn)象，會(huì)減小進(jìn)口流道通徑而影響流通能力；另外，它對(duì)蝸輪蝸桿齒條齒輪嚙合傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的制造安裝精度要求較高，增加了軸流閥的生產(chǎn)加工難度和制造成本。近來(lái)也有一些文獻(xiàn)提出采用“連桿擺臂”作傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的軸流閥，經(jīng)檢索:中國(guó)專(zhuān)利CN103047476A就公開(kāi)了一種名稱(chēng)為“分體活塞軸流式調(diào)節(jié)閥”，它主要由閥體、內(nèi)閥體、閥蓋、閥軸和閥座構(gòu)成，在內(nèi)閥體內(nèi)裝導(dǎo)向套、活塞，導(dǎo)向套與內(nèi)閥體和活塞之間裝有節(jié)流環(huán)，節(jié)流環(huán)通過(guò)固定環(huán)聯(lián)接活塞，活塞端部配裝密封圈與閥座形成密封副，閥軸上裝有擺臂、連桿，連桿與擺臂、固定環(huán)通過(guò)銷(xiāo)連接。這種“連桿擺臂”結(jié)構(gòu)的軸流式調(diào)節(jié)閥具有壓頭損失低、流通能力高和組裝操作方便的優(yōu)點(diǎn)。但是，它在實(shí)際運(yùn)行中卻存在“關(guān)閉時(shí)切斷密封性能低”的使用缺陷，宄其原因是:它在關(guān)閉時(shí)的密封性能是由連桿擺臂機(jī)構(gòu)推動(dòng)活塞與閥座形成密封副來(lái)實(shí)現(xiàn)的，由于各個(gè)零件在生產(chǎn)中不可避免地存在加工尺寸誤差，在組裝后總會(huì)疊加產(chǎn)生一定數(shù)量的安裝尺寸誤差，但是，現(xiàn)行軸流閥的連桿擺臂機(jī)構(gòu)推移活塞至與閥座形成密封副的“極限位置”卻是固定不可調(diào)節(jié)的，即是說(shuō)它不能調(diào)節(jié)活塞的“極限位置”來(lái)補(bǔ)償因“組裝疊加所產(chǎn)生的安裝尺寸誤差”。當(dāng)“安裝尺寸誤差”較大時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)活塞密封面無(wú)法緊密貼合閥座而降低關(guān)閉切斷密封性能的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使密封副失效引發(fā)無(wú)法關(guān)閉切斷的設(shè)備事故。這正是現(xiàn)行軸流閥存在“關(guān)閉切斷密封性能低”技術(shù)缺陷的一個(gè)主要原因，這也是現(xiàn)行軸流閥產(chǎn)品還需要進(jìn)一步改進(jìn)和改善的技術(shù)課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的旨在克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足之處而提出一種具有高密封性能且組裝操作極為方便的電動(dòng)分體軸流式調(diào)節(jié)閥，它能方便地調(diào)節(jié)閥芯關(guān)閉時(shí)的密封“極限位置”來(lái)補(bǔ)償因組裝疊加所產(chǎn)生的“安裝尺寸誤差”，確保關(guān)閉時(shí)閥芯密封面能完全緊密貼合于閥座密封面形成嚴(yán)密有效的密封副，它對(duì)進(jìn)一步穩(wěn)定提高軸流式調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉切斷密封性能具有極佳的技術(shù)效果。
[0004]本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:
本發(fā)明提出的一種電動(dòng)分體軸流式調(diào)節(jié)閥，它包括主閥體、連接安裝于主閥體的左閥蓋、電動(dòng)頭、配裝于主閥體內(nèi)的閥座、閥套、閥芯、調(diào)節(jié)盤(pán)、拉桿和連接于電動(dòng)頭的調(diào)節(jié)閥桿，閥芯滑配于閥套內(nèi)，在閥套上設(shè)置有與環(huán)形軸流通道相通的閥口，其特征在于:所述的調(diào)節(jié)盤(pán)由一組調(diào)節(jié)螺栓配裝于閥芯的內(nèi)凸環(huán)，在調(diào)節(jié)盤(pán)與閥芯的內(nèi)凸環(huán)之間配裝有一組鎖緊螺釘，在調(diào)節(jié)閥桿上安裝轉(zhuǎn)向曲臂，拉桿的兩端由銷(xiāo)軸分別鉸連接于調(diào)節(jié)盤(pán)、轉(zhuǎn)向曲臂組成“曲柄連桿”調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。它顯著的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:在分體結(jié)構(gòu)的主閥體內(nèi)配裝由調(diào)節(jié)閥桿、轉(zhuǎn)向曲臂、拉桿、調(diào)節(jié)盤(pán)組成的“曲柄連桿”調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，用一組調(diào)節(jié)螺栓將調(diào)節(jié)盤(pán)連接配裝于閥芯的內(nèi)凸環(huán)并配裝一組鎖緊螺釘，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓即可方便地拉移閥芯來(lái)調(diào)節(jié)閥芯關(guān)閉時(shí)的“密封極限位置”，再擰緊一組鎖緊螺釘即可牢固地鎖定閥芯的“密封極限位置”，它能有效地補(bǔ)償因組裝疊加所產(chǎn)生的“安裝尺寸誤差”，使閥芯密封面能完全緊密地貼合于閥座密封面形成嚴(yán)密的密封副，可穩(wěn)定提高軸流式調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉切斷密封性能。
[0005]為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的發(fā)明目的，它還具有如下的技術(shù)特征:
在閥芯的內(nèi)凸環(huán)壁體上設(shè)置有平衡孔。設(shè)置平衡孔的目的是:在閥芯開(kāi)啟處于調(diào)節(jié)工作狀態(tài)時(shí)，它能使閥芯左右兩側(cè)壓力平衡進(jìn)而增強(qiáng)對(duì)閥調(diào)控的輕便靈活性能，對(duì)提高調(diào)控反應(yīng)速度有明顯效果；在閥芯處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，它能借助介質(zhì)壓力對(duì)閥芯關(guān)閉起到自緊式輔助密封作用。
[0006]在主閥體與調(diào)節(jié)閥桿的上桿段配合面嵌裝有密封填料函，在主閥體上安裝有內(nèi)配推力軸承的上閥蓋。所述密封填料函為“O形圈一聚四氟乙烯填料”交替密封形式，可保證閥在工作過(guò)程中具有“調(diào)節(jié)閥桿零泄漏”的高密封性能，并且聚四氟乙烯填料對(duì)調(diào)節(jié)閥桿還具有“自潤(rùn)滑”作用，它能有效地改善調(diào)節(jié)閥桿的轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性，對(duì)進(jìn)一步提高調(diào)節(jié)精度和調(diào)控反應(yīng)速度也有一定作用。
[0007]調(diào)節(jié)閥桿的下桿段配裝于導(dǎo)向套內(nèi)，在主閥體下端配裝調(diào)節(jié)堵頭。所述導(dǎo)向套上端支撐轉(zhuǎn)向曲臂，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)堵頭即可方便地調(diào)節(jié)導(dǎo)向套對(duì)轉(zhuǎn)向曲臂的支撐高度位置，使轉(zhuǎn)向曲臂水平中心與閥門(mén)中心相重合，即是說(shuō)能使曲柄拉桿機(jī)構(gòu)處于水平中心位置。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效避免曲柄連桿機(jī)構(gòu)出現(xiàn)偏心而導(dǎo)致閥芯移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生受力不均的現(xiàn)象，它對(duì)進(jìn)一步提高角向轉(zhuǎn)動(dòng)靈活性、調(diào)節(jié)精度和調(diào)控反應(yīng)速度有明顯作用。
[0008]在閥座的右端面堆焊鈷基合金層并嵌裝氫化丁腈橡膠密封圈，在閥芯的左端面對(duì)應(yīng)鈷基合金層、氫化丁腈橡膠密封圈的位置處堆焊鈷基合金階梯環(huán)構(gòu)成“硬軟雙重密封副”結(jié)構(gòu)。這種“硬軟雙重密封副”的構(gòu)設(shè)計(jì)對(duì)進(jìn)一步提高軸流式調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉切斷密封性能具有非常明顯的技術(shù)效果。
[0009]本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步:
本發(fā)明首創(chuàng)了一種在分體結(jié)構(gòu)的主閥體內(nèi)配裝調(diào)節(jié)閥桿、轉(zhuǎn)向曲臂、拉桿、調(diào)節(jié)盤(pán)、閥芯組成“曲柄連桿”調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的電動(dòng)分體軸流式調(diào)節(jié)閥，它顯著的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:在調(diào)節(jié)盤(pán)與閥芯的內(nèi)凸環(huán)之間配裝一組調(diào)節(jié)螺栓、鎖緊螺釘構(gòu)成“可拉移調(diào)節(jié)閥芯關(guān)閉時(shí)的初始密封位置來(lái)補(bǔ)償安裝尺寸誤差”的調(diào)節(jié)鎖定機(jī)構(gòu)，只需轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)螺栓即可方便地拉移閥芯來(lái)調(diào)節(jié)閥芯關(guān)閉時(shí)“初始密封位置”來(lái)補(bǔ)償因各零件組裝疊加產(chǎn)生的“安裝尺寸誤差”，它可方便地調(diào)節(jié)拉移閥芯的“初始密封位置”使閥芯密封面能緊密貼合于閥座密封面形成嚴(yán)密有效的密封副，再擰緊鎖緊螺釘即可牢固地鎖定閥芯關(guān)閉時(shí)的“初始密封位置”，它對(duì)穩(wěn)定提高軸流式調(diào)節(jié)閥的關(guān)閉切斷密封性能具有非常明顯的技術(shù)效果。本發(fā)明經(jīng)過(guò)試用表明:它確實(shí)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)捷、制造成本低、明顯降低生產(chǎn)組裝難度、安裝使用調(diào)節(jié)操作方便、調(diào)控反應(yīng)速度快精度高、運(yùn)行安全穩(wěn)定振動(dòng)噪音小、關(guān)閉切斷密封性能高和工作壽命長(zhǎng)的突出優(yōu)點(diǎn)，特別適合在要求“流量大、壓降損失小、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性能高”的輸配送管線上安裝使用。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，也作摘要附圖，展示本發(fā)明處于最大開(kāi)啟工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明處于關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖，展示拉桿、轉(zhuǎn)向曲臂組成的“曲柄連桿”調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)推移閥芯向左直行封閉閥口呈完全關(guān)閉狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是圖1的A— A視圖，展示調(diào)節(jié)閥桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向曲臂旋轉(zhuǎn)至90°最大開(kāi)啟極限位置，由拉桿拉移閥芯向右直行完全開(kāi)啟閥口呈最大開(kāi)啟狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4是圖2的B—B視圖，展示調(diào)節(jié)閥桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)向曲臂回轉(zhuǎn)至0°關(guān)閉極限位置時(shí)，由拉桿推移閥芯向左直彳丁完全封閉閥口呈完全關(guān)閉工作狀態(tài)的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0014]圖5是圖2的的I局部放大圖，展示本發(fā)明在完全關(guān)閉工作狀態(tài)時(shí)，閥芯左端面鈷基合金階梯環(huán)的右硬質(zhì)密封面、軟密封壓貼面分別緊貼閥座右端面的鈷基合金層、氫化丁腈橡膠密封圈構(gòu)成“硬軟雙重密封副”的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖6展示在閥座右端面堆焊一層鈷基合金層和嵌裝氫化丁腈橡膠密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖(放大)。
[0016]圖7展示在閥芯左端面堆焊鈷基合金階梯環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖(放大)。
[0017]附圖中的標(biāo)記說(shuō)明:
I為電動(dòng)頭，2為導(dǎo)線，3為控制盒，4為閥套，5為閥芯，6為閥口，7為連接螺栓，8為進(jìn)口法蘭，9為閥座，10為調(diào)節(jié)盤(pán)，11為一組鎖緊螺釘，12為平衡孔，13為拉桿，14為內(nèi)凸環(huán)，15為一組調(diào)節(jié)螺栓，16為銷(xiāo)軸，17為箭頭，18為進(jìn)口閥腔，19為左閥蓋，20為環(huán)形軸流通道，21為導(dǎo)向套，22為調(diào)節(jié)堵頭，23為主閥體，24為轉(zhuǎn)向曲臂，25為出口閥腔，26為出口法蘭，27為調(diào)節(jié)閥桿，28為密封填料函，29為上閥蓋，30為推力軸承，31為鍵，32為氫化丁腈橡膠密封圈，33為鈷基合金階梯環(huán)，34為鈷基合金層，35為左硬質(zhì)密封面，36為右